Sherlock Holmes est engagé par le comte de Morcar pour l'escorter lors de son voyage en train. L'implacable logique du détective sera bientôt mise à rude épreuve : diamants volés, mort mystérieuse et enlèvement d'une princesse. Heureusement, il est accompagné par son fidèle acolyte, le docteur Watson. Mais son ennemi de toujours, Moriarty, est aussi du voyage...